Die Tympanometrie: Ein Leitfaden

Inhaltsangabe

• Was ist die Tympanometrie?
• Was ist ein Tympanometer?
• Messablauf
• Interpretation der Ergebnisse
• Kalibrierung eines Tympanometers

Was ist die Tympanometrie?

Die Tympanometrie ist eine effektive Methode die Funktionstüchtigkeit des Mittelohres zu prüfen. Im Gegensatz zur Audiometrie wird weder die Sensitivität für Töne noch die Hörschwelle des Kunden bestimmt. Tatsächlich wird geprüft, ob die Schallweiterleitung vom Gehörgang, über das Mittelohr hin zum Innenohr effektiv funktioniert.

Die daraus gewonnen Informationen geben Aufschluss über eventuelle pathologische Veranlagungen im Bereich des Mittelohres, welche die Schallweiterleitung aktiv beeinflussen können auf dem Weg zur Cochlea. Häufige Befunde sind zum Beispiel Mittelohrergüsse oder Tubenfunktionsstörungen, welche durch die Tympanometrie nachgewiesen werden können.

Was ist ein Tympanometer?

Für einen erfolgreichen Messablauf benötigen wir ein Tympanometer. Es gibt mittlerweile viele Formen und Variationen an Tympanometern, jedoch haben die meisten Geräte diese fünf Eigenschaften gemeinsam:

1. Ein Display, um Ergebnisse anzuzeigen.
2. Eine Pumpe, um den Druck im Gehörgang zu steuern.
3. Ein Mikrofon, um den Schalldruck im Gehörgang aufzunehmen.
4. Ein Lautsprecher, um die Messsignale zu erzeugen.
5. Eine Sonde mit Adapter, welche im Gehörgang platziert wird und die Kanäle aller Komponenten beherbergt.

Die folgende Tabelle enthält alle Tympanometer der Firma Interacoustics:

Tabelle 1: Tympanometer von Interacoustics.

Wie funktioniert ein Tympanometer?

Für eine erfolgreiche Messung benötigt das Tympanometer eine Sonde und den entsprechenden Adapter für den Gehörgang (Abb. 1).

Bei Erwachsenen wird in der Regel ein Messsignal mit der Frequenz von 226Hz verwendet, bei Säuglingen und Kleinkindern 1000Hz. Ein frequenzübergreifender Stimulus, zum Beispiel ein Breitband-Klick wird sowohl bei Erwachsenen als auch Kindern immer häufiger verwendet.

Nachdem die Sonde dicht im Gehörgang platziert wurde, wird die Leit- und Reflektionsfähigkeit für Tonsignale gemessen. Parallel dazu wird über die Pumpe der Druck im Gehörgang verändert (+/-), um Veränderungen im Übertragungsverhalten bestimmen zu können.

Die Veränderungen der Tonreflektionen werden über das verbaute Mikrofon ermittelt. Gleichzeitig wird über die verbaute AGC (automatic gain control circuit) sichergestellt, dass der Schalldruckpegel konstant bleibt.

Die Leitfähigkeit des Trommelfells leitet sich aus der benötigten Spannung ab, welche für einen konstanten Schalldruckpegel im Gehörgang benötigt werden. Dies beruht auf dem Prinzip, dass verschiedene Druckverhältnisse im Gehörgang verschiedene Schallleistungen erfordern, um diese an das Trommelfell weiterzuleiten.

Die Werte werden gesammelt, ausgewertet und im sogenannten Tympanogramm dargestellt, welches die Leitfähigkeit (mmol) als Funktion zum Druck im Mittelohr (daPa) darstellt (Abb. 2).

Vorbereitung der Messung

Abbildung 3 zeigt verschiedene Einstellmöglichkeiten innerhalb der Software für das Titan-Tympanometer.

In dieser Abbildung sind einige Parameter zu sehen, welche vom Anwender verändert werden können. Dies ist in der Regel jedoch nicht erforderlich, da unsere Geräte mit einem optimierten Setup installiert werden, um bestmögliche Messergebnisse zu erzielen.

Sollten Sie dennoch Interesse an detaillierten Informationen über einige dieser Parameter haben, lesen Sie gerne die folgenden Punkte. Alternativ können Sie gerne zu der Testdurchführung springen.

Messtonfrequenz

Wie bereits erwähnt, können viele Verschiedene Messsignale und Frequenzen verwendet werden. Für alle Probanden älter als 6 Monate wird in der Regel ein Signal bei 226Hz verwendet. Diese Frequenz ist aus der Historie gewachsen.

Die ersten verfügbaren Tympanometer haben das Messsignal bei 220Hz abgegeben, da die Mikrofontechnologie auf diese Frequenz am besten reagiert hat. Im Laufe der Zeit hat sich jedoch gezeigt, dass ein Ton bei 226Hz das Gehörgangsvolumen bedeutend genauer bestimmen kann. Diese Frequenz hat sich dadurch als Standard für Erwachsene durchgesetzt.

Durch das immer weiter ausgeprägte Screening von Neugeborenen hat sich gezeigt, dass für Probanden bis zum 6. Lebensmonat ein anderer Stimulus verwendet werden muss, da die anatomischen Begebenheiten (weiches Gewebe, etc.) im Gehörgang bei 226Hz zu fehlerhaften Ergebnissen führen können. Studien haben ergeben, dass eine höhere Frequenz des Messsignals, wie z.B. 1000Hz, die anatomischen Besonderheiten bei Neugeborenen besser kompensieren kann.

Aktuelle Studien belegen zudem, dass ein breitbandiger Stimulus noch genauere Tympanometrie-Ergebnisse ermitteln kann im Vergleich zu der Messung mit einem Reinton. Die Nutzung eines breitbandigen Signals ermöglicht zudem die altersunabhängige Durchführung der Messung. In diversen Märkten kann man dadurch schon eine Verlagerung von dem Reinton hin zum Breitbandsignal beobachten.

Tempo und Modus der Pumpe

Die Druckpumpe unserer Tympanometer kann entweder manuell oder automatisch betrieben werden. Standardmäßig wird der Automatik-Modus verwendet. Jedoch kann in diesem Modus noch das Tempo der Pumpe beeinflusst werden. Grundsätzlich gilt, dass ein schnelleres Pumpen die Messung weniger anfällig für Stör- und Umgebungsgeräusche macht, jedoch die erhobenen Daten ungenauer werden.

Bei einem langsamen Arbeiten der Druckpumpe werden mehr Information zum Messvorgang erhoben und verarbeitet. Dadurch werden auch die Ergebnisse der Messung signifikant genauer. Sofern man nicht im automatischen Modus arbeitet, ist es daher wichtig die Geschwindigkeit im Vorfeld an Probanden und Umgebung anzupassen, um eine zuverlässige Messung zu erhalten.

Im automatischen Messmodus müssen diese Parameter nicht berücksichtigt werden. Der Ablauf erfolgt innerhalb der definierten Bedingungen des Protokolls. So werden Messungen effizient und einheitlich durchgeführt, um bestmögliche Ergebnisse zu erhalten und eine einfache Anwendung im Alltag zu gewährleisten.

Druckverhältnisse

Die meisten Tympanometer arbeiten innerhalb eines bestimmten Druckbereichs, an welchen die Pumpe sich anpassen kann. In der Regel erstreckt sich dieser Druckbereich von -600 daPa bis +300 daPa.

Die oberen Schwellenwerte werden hierbei verwendet, um das Gehörgangsvolumen zu bestimmen und sollten zwischen 200 – 300 daPa liegen.

Die geringsten Werte für das Druckverhältnis sollten bei mindestens -300 daPa liegen, da bestimmte Mittelohrerkrankungen die Werte der Tympanomatrie in negative Bereiche verlagern können.

Sollte der Druckbereich für eine Messung zu schmalbandig ausfallen, so wird die Messung abgebrochen.

Compliance / Admittanz

Zuletzt kann bei der Tympanometrie noch eingestellt werden, ob die ermittelten Werte im Bezug zu der Compliance oder Admittanz gesetzt werden sollen. Die Compliance wird hierbei in ml und die Admittanz in mmol angegeben.

Bei einer Tympanometrie mit dem 226Hz Sondenton ist es egal, ob Compliance oder Admittanz angewählt wurden, da diese Frequenz bei beiden Darstellungen eine Deckungsgleichheit hat. In der Regel wird die Compliance betrachtet, da diese greifbarer ist als die Admittanz.

Ablauf der Tympanometrie

Im Vorfeld der Messung ist es wichtig, dass eventuelle Kontraindikationen berücksichtigt werden.

Kontraindikationen

Ein mit Cerumen verlegter Gehörgang oder Infektionen am Ohr sind eindeutige Kontraindikationen für die Durchführung einer Tympanometrie, da dadurch die Ergebnisse schwerwiegend beeinflusst werden.

Gleiches gilt für eine eventuelle Perforation des Trommelfells. Eine Messung ist in diesem Fall nicht zu empfehlen und liefert nicht verwendbare Ergebnisse.

Sollte ein Proband Schmerzen im Gehörgang haben (z.B. eine Reizung), kann die Platzierung der Sonde im Gehörgang diesen Zustand zusätzlich verschlimmern. Gleiches gilt für Schmerzen, welche ihren Ursprung im Mittelohr haben. Durch die Erzeugung eines Über- und Unterdrucks kann der Schmerz intensiviert werden.

Daher ist es wichtig, dass solche Eventualitäten im Vorfeld beachtet werden sollten, um eine zielführende und möglichst angenehme Messung zu garantieren.

Schritt 1: Otoskopie

Die Durchführung einer Otoskopie ist wichtig, um die Begebenheiten des Gehörgangs und des Trommelfells zu prüfen. So können die oben aufgeführten Kontraindikationen erkannt oder ausgeschlossen werden.

Schritt 2: Auswahl des Sondenstöpsels

Nach erfolgter Otoskopie kommt die Auswahl des passenden Sondenstöpsel. Es sollten Stöpsel zur einmaligen Anwendung aus Silikon oder Gummi verwendet werden. Sie sollten im Gehörgang guten Halt finden. Ist der Stöpsel zu groß, so kann er während der Messung drücken oder sich aus dem Gehörgang schieben. Ist er zu klein, wird keine ausreichende Abdichtung erzielt und die Messung ist nicht durchführbar. In Abbildung 4 sind einige Beispiele dargestellt.

Schritt 3: Messungen beginnen

Sobald die Sonde im Gehörgang korrekt platziert ist, kann die Messung gestartet werden.

Gestartet wird mit dem atmosphärischen Umgebungsdruck, im Anschluss erhöht die Pumpe den Druck auf maximal 200 bis 300 daPa. Dabei wird auch das äquivalente Volumen des Gehörgangs bestimmt. Sobald dies abgeschlossen ist, wird der Druck langsam reduziert, bis das im Protokoll definierte Minimum erreicht wird.

Während der gesamten Messung wird die Admittanz / Compliance des Ohres bei 226Hz gemessen.

Schritt 4: Sonde entfernen

Nachdem die Compliance / Admittanz beim niedrigsten Druck im Gehörgang bestimmt wurde, wird der Druck im Gehörgang wieder normalisiert, bevor die Sonde entnommen werden kann. Es ist wichtig, dass wieder der normale Umgebungsdruck im Gehörgang herrscht, da ansonsten das Trommelfell unter Umständen beschädigt wird.

Schritt 5: Erneute Otoskopie

Nach einer erfolgten Messung sollte der Gehörgang und das Trommelfell nochmals betrachtet werden, um eventuelle Schädigungen auszuschließen.

Interpretation der Ergebnisse

Nachdem die Messung erfolgreich abgeschlossen wurde, können die ermittelten Ergebnisse ausgewertet werden.

Das Tympanogramm richtig lesen

In der Regel wird das Tympanogramm als Graph innerhalb beschrifteter Achsen dargestellt, wobei relevante Daten in der darunter liegenden Tabelle dargestellt werden. In Abbildung 5 ist ein binaurales Tympanogramm zu sehen, welches mit einem Sondenton bei 226Hz aufgenommen wurde.

Maximaler Druck

Hier wird der Druck im Gehörgang angegeben, bei dem die maximale Compliance ermittelt wurde. Bei erwachsenen Probanden mit gesunden Ohren sollte diese Spitze zwischen -50 und +50 daPa liegen. Bei Kindern zwischen -100 und +50 daPa.

In Abbildung 5 liegen dieser Wert für das rechte Ohr bei -60 daPa, für das linke Ohr bei -50 daPa.

Maximale Compliance / Admittanz

Dieser Wert wird entweder in mmol (Admittanz) oder ml (Compliance) angegeben und ebenfalls beim maximalen Druck im Gehörgang ermittelt. Für ein ausgewachsenes Mittelohr erwarten wir Werte zwischen 0.3 bis 1.6 mmol.

In Abbildung 5 wurde für das rechte Ohr ein Wert von 2,38 mmol und 2.54 mmol für das linke Ohr ermittelt. Beide Werte liegen somit außerhalb des Normbereichs.

Das äquivalente Gehörgangsvolumen

„Das äquivalente Gehörgangsvolumen (ECV) ist eine Messgröße, die das Luftvolumen im Gehörgang zwischen der Sonde eines Tympanometers und dem Trommelfell angibt, oder zwischen dem Gehörgang und dem Mittelohr, sofern das Trommelfell perforiert ist.“ (Fowler & Shanks, 2002, S. 180).

Dieser Wert wird aus der Admittanz / Compliance des Ohres bei 200 daPa abgeleitet, da bei diesem Überdruck der Gehörgang als massiv betrachtet werden kann, ohne signifikante Einflüsse durch weiches Gewebe (Trommelfell und Gehörgang). Dadurch kann auch das Mittelohr als Faktor für das Volumen ausgeschlossen werden.

In Abbildung 5 werden Werte von 0.79 ml für das rechte Ohr und 0.97 ml für das linke Ohr angegeben. Die Werte liegen innerhalb des zu erwartenden Bereichs.

Geläufig ist auch eine Angabe in Kubikzentimeter (ccm / cm3), da 1 ml einem 1ccm entspricht. Im weiteren Verlauf dieses Artikels wird die Maßeinheit „Milliliter“ (ml) verwendet, um das Gehörgangsvolumen zu beschreiben.

Bei Erwachsenen sollte dieser Wert zwischen 0.6 und 2.5 ml liegen, bei Kindern zwischen 0.4 und 1.0 ml (Katz, 2015).

Kurvenverlauf

Der Kurvenverlauf beschreibt, wie spitz oder abgeflacht das Tympanogramm ist. In der Regel betrachtet man zum einem die Region um den Maximalwert, zum anderen aber auch den Gesamtverlauf. Augenmerk liegt hier auf dem Normalbereich des Drucks, in der Regel zwischen -50 bis +50 daPa, aber auch auf dem Aussehen der Kurve.

Bei einem gesunden Mittelohr haben wir einen spitzen Maximalwert mit steilem Verlauf. Ein abgeflachter Verlauf oder eine stumpfe Spitze deuten auf eine Schädigung im Mittelohr hin.

Ergebnisse der Tympanometrie

Der korrekte Weg ein Tympanogramm mitsamt den objektiven Messdaten zu interpretieren, wurde oben beschrieben. Alternativ kann die Klassifizierung nach Jerger verwendet werden, welche Tympanogramme anhand der Höhe (Compliance) und Lokalisierung (Druck daPa) der Spitze einteilt. Dies ist im Bereich der Hörakustik eine gängige Methode.

Die Klassifizierung bezieht sich hierbei auf den „Normalbereich“ innerhalb eines Tympanogramms. Obwohl dies eine verbreitete Methode der Auswertung darstellt, ist sie eher als subjektiv und somit anfällig für Fehler zu betrachten.

Untenstehend ist eine Erklärung zu der Klassifizierung nach Jerger (Tabelle 2).

Tabelle 2: Tympanogramm-Klassifizierung nach Jerger.

Häufige Befunde der Tympanometrie

Viele Mittelohrerkrankungen weisen besondere Verläufe im Tympanogramm auf, während manche Krankheiten zueinander ähnliche Kurven erzeugen können. Daher ist die Tympanometrie als ein wesentlicher Bestandteil mehrerer Messungen zu betrachten, um Befunde zu verifizieren.

Im Folgenden werden einige verbreitete Ergebnisse aufgezeigt und erklärt. Es ist zu beachten, dass für bestmögliche Ergebnisse eine Breitband-Tympanometrie durchgeführt werden sollte.

Erkrankungen, die die Masse des Mittelohres beeinflussen

Tabelle 3 und Abbildung 7 beschreiben Eigenschaften von Tympanogrammen, welche Erkrankungen mit Einfluss auf die Masse des Mittelohres darstellen.

Tabelle 3: Daten der Tympanometrie, welche auf Erkranken an der Mittelohrmasse hindeuten.

Krankheiten, die die Steifigkeit des Mittelohres beeinflussen

Tabelle 4 und Abbildung 8 beschreiben Eigenschaften von Tympanogrammen, welche Erkrankungen mit Einfluss auf die Steifigkeit des Mittelohres darstellen.

Tabelle 4: Daten der Tympanometrie, welche auf Erkranken an der Steifigkeit des Mittelohres hindeuten.

Tympanogramme mit flachem Verlauf

In Tabelle 5 werden beispielhafte Beschreibungen für Tympanogramme mit flachem Verlauf (Typ B) aufgezählt. Für diese Tympanogramme gilt, dass weder der maximale Druck noch die maximale Compliance ausreichend ermittelt werden kann. Um die Möglichen Erkrankungen besser zu differenzieren, liegt der Fokus nur auf dem Gehörgangsvolumen.

Tabelle 5: Verschiedene Gehörgangsvolumen und korrelierende Befunde für Tympanogramme vom Typ B.

Tympanogramme mit negativem Druckverhältnis

Tabelle 6 und Abbildung 9 behandeln Tympanogramme mit negativen Druckverhältnissen.

Tabelle 6: Eigenschaften eines Tympanogramms mit negativen Druckverhältnissen.

Kalibrierung des Tympanometers

Um korrekte Messungen im Rahmen der Tympanometrie zu gewährleisten, sind regelmäßige Prüfungen der Hardware erforderlich. Diese beinhalten auch eine Kalibrierung durch geschulte Servicetechniker.

Um die generelle Funktionsfähigkeit der Hardware sicherzustellen, empfehlen sich tägliche Funktionsprüfungen mit Hilfe eines Testbehälters, welcher ein definiertes Volumen aufweist und in der Regel im Lieferumfang enthalten ist. Dabei sollten die Messwerte dem Testvolumen entsprechend ausfallen.

Sollte es zu auffälligen Abweichungen kommen, stellt dies ein Indiz für technische Fehler dar und eine Prüfung durch Fachpersonal ist empfehlenswert.

Im Rahmen einer jährlichen Prüfung wird sichergestellt, dass alle technischen Komponenten korrekt arbeiten und die generierten Messdaten als validiert betrachtet werden können. Dies betrifft zudem die Kalibrierung des Sondentons, um einen gültigen Frequenzgang zu garantieren.

Quellen

Fowler, C. G., & Shanks, J. E. (2002). Tympanometry. In J. Katz (Ed.), Handbook of clinical audiology (5th ed., pp. 175-204). Lippincott Williams & Wilkins.

Hunter, L. L., & Shahnaz, N. (2013). Acoustic Immittance Measures: Basic and Advanced Practice. Plural Publishing.

Jerger J. (1970). Clinical experience with impedance audiometry. Archives of otolaryngology (Chicago, Ill. : 1960), 92(4), 311–324.

Katz, J. (2015). Handbook of Clinical Audiology. Wolters Kluwer.

Koebsell, K. A., & Margolis, R. H. (1986). Tympanometric gradient measured from normal preschool children. Audiology : official organ of the International Society of Audiology, 25(3), 149–157.

TERKILDSEIN, K., & THOMSEN, K. A. (1959). The influence of pressure variations on the impedance of the human ear drum. A method for objective determination of the middle-ear pressure. The Journal of laryngology and otology, 73, 409–418.